淺談數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用課件

1、CompanyLOGO淺談數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)在DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用 Conclusion 數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 1234數(shù)學(xué)模型在生物基因中的應(yīng)用數(shù)學(xué)模型在生物基因中的應(yīng)用 5黃金分割在人體生理中的應(yīng)用黃金分割在人體生理中的應(yīng)用 6數(shù)學(xué)在細(xì)胞分裂中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在細(xì)胞分裂中的應(yīng)用 南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)作圖法數(shù)學(xué)作圖法拓?fù)鋵W(xué)拓?fù)鋵W(xué)數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 生物化學(xué)生物化學(xué)南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中

2、的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 DNA是雙股螺旋結(jié)構(gòu)是雙股螺旋結(jié)構(gòu)超螺旋：螺旋的螺旋超螺旋：螺旋的螺旋南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 拓?fù)鋵W(xué)拓?fù)鋵W(xué)用于研究一種物體在不斷變形情況下的某用于研究一種物體在不斷變形情況下的某些不變的性質(zhì)。些不變的性質(zhì)。例如，例如，DNADNA超螺旋的性質(zhì)是可以定量的，這種量化的超螺旋的性質(zhì)是可以定量的，這種量化的建立加深了對(duì)建立加深了對(duì)DNADNA結(jié)構(gòu)和功能的了解。這種定量化的結(jié)構(gòu)和功能的了解。這種定量化的研究借用了數(shù)學(xué)上的一個(gè)分支研究借用了數(shù)學(xué)上的一個(gè)分支拓?fù)鋵W(xué)。一個(gè)共價(jià)拓?fù)鋵W(xué)。一個(gè)共價(jià)環(huán)形環(huán)形DNADNA分子無論怎樣變形

3、或彎曲，它的拓?fù)鋵W(xué)性質(zhì)分子無論怎樣變形或彎曲，它的拓?fù)鋵W(xué)性質(zhì)是不變的。是不變的。 南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 Company LogoDNA的超螺旋是由的超螺旋是由拓?fù)溥B系數(shù)（拓?fù)溥B系數(shù)（Lk）定義的定義的一個(gè)閉合環(huán)形的一個(gè)閉合環(huán)形的DNA分子的連系數(shù)，嚴(yán)格的等分子的連系數(shù)，嚴(yán)格的等于沒有任何超螺旋情況的螺旋數(shù)于沒有任何超螺旋情況的螺旋數(shù)南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 在酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中，有一個(gè)很著名的方程米氏方程米氏方程。 maxmax111VSVKVm雙倒數(shù)雙倒數(shù)maxSKSVVm南開大學(xué)第三屆“數(shù)

4、學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)在生物化學(xué)中的應(yīng)用 maxmax111VSVKVm 南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇mK1maxVKm01V1S數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 Mendel第一定律均等分離定律(equal segregation)：一個(gè)基因?qū)Φ膬蓚€(gè)基因，在配子形成時(shí)，彼此分開，分別進(jìn)入配子中，其結(jié)果半數(shù)配子攜帶這一對(duì)基因中的一個(gè)，另一半攜帶另一個(gè)。南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 Mendel第二定律自由組合定律在配子形成時(shí)，各對(duì)等位基因彼此分離后，獨(dú)立自由地組合到配子中。Company Logo數(shù)學(xué)概率在遺傳

5、學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 條件概率條件概率 概率的相加法則概率的相加法則 概率的相乘法則概率的相乘法則 概率之值在概率之值在0和和1之間之間變化變化 即即0P1 各種概率之和等于各種概率之和等于1 遺傳概率遺傳概率南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 AaAaAAAaaa 414121+= 1南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇AaAaCompany Logo數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用數(shù)學(xué)概率在遺傳學(xué)中的應(yīng)用 患病家系患病家系白化病白化病色盲癥色盲癥P(A)相乘法相乘法則則：P(A*B)=P(A)*P(B)P(B)相加法相加法則則：P(A+B)=P(A)+P(B)南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在DNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)雙螺旋結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu) 螺旋形螺旋形 組組合合問題問題為什么大自然要選擇為什么大自然要選擇“螺旋形螺旋形”作為這些作為這些生物大分子的結(jié)構(gòu)基生物大分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)呢？礎(chǔ)呢？南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)在DNADNA和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用在一個(gè)體積一在一個(gè)體積一定的容器內(nèi)，定的容器內(nèi)，能夠容納的最能夠容納的最長的線條的形長的線條的形狀是螺旋形狀是螺旋形在最小空間在最小空間內(nèi)包含最多內(nèi)包含最多的遺傳信息的遺傳信息南開大學(xué)第三屆“數(shù)學(xué)之美”論壇數(shù)學(xué)數(shù)